Page 131 - 085

Análisis de la combustión de los biocombustibles

nal técnico de los Laboratorios Nacio- durante la combustión del biocombus- combustión es mucho más complica-
nales Sandia en Livermore, California tible y cómo difieren de las moléculas da. La variabilidad del diesel de petró-
y al Dr. Charles Westbrook, físico del formadas durante la combustión de los leo tampoco hace más fácil determinar
Laboratorio Nacional Lawrence Liver- combustibles diesel convencionales , el mecanismo del proceso de combus-
more en Livermore, California. Ambos asegura. tión. Y para complicar las cosas aún
se encuentran activamente abocados a más, podemos acercarnos a nuestra
realizar estudios adicionales sobre las Por su parte, Westbrook utilizó un estación local de servicio de venta de
formas de combustión de los biocom- enfoque computacional, el cual con- combustibles y ver que la composición
bustibles y a su vez son co-autores de sistió en el uso de simulaciones para del combustible diesel varía todos los
una revisión realizada en el año 2010. analizar los mecanismos de la com- días. El análisis del diesel de petróleo
bustión. El investigador comentó: es muy similar a dispararle a un blan-
Comparamos nuestros resultados con co en movimiento .
· El oxígeno es la diferencia los experimentos realizados por Han-
sen y utilizamos la cinética química Otro desafío que enfrentan los investi-
El Dr. Westbrook indica que la mayor para conocer a fondo cómo se modi- gadores es cómo evaluar los mecanis-
diferencia entre la combustión de los fica la composición química en los mos de la combustión de las mezclas
combustibles convencionales en base modelos de llama formulados a nivel de combustibles derivados del petró-
a hidrocarburos y los biocombustibles de laboratorio. Luego le pasamos leo con relación a los biocombusti-
radica en la presencia de oxígeno den- nuestros resultados y nuestras pregun- bles. Un ejemplo es la incorporación
tro de las moléculas de los biocom- tas a Hansen para que él pueda diseñar de hasta un 15% de biodiesel en el die-
bustibles. Él dice: Los biocombus- experimentos adicionales . sel de petróleo.
tibles derivan de materiales naturales
basados principalmente en la química El biodiesel es un caso interesan- Westbrook comentó: El oxígeno pre-
de los ésteres. Su diferencia con los te, debido a que sus mecanismos de sente en el biodiesel realmente puede
hidrocarburos radica en que los bio- combustión son relativamente sim- reducir algunas emisiones tóxicas de
combustibles desarrollan la combus- ples. A su vez, Westbrook comentó: los motores diesel. Por ejemplo, sabe-
tión generando otros derivados oxige- El biodiesel consiste en cinco o seis mos que cuando se agrega oxígeno
nados como los alcoholes, aldehídos, especies de metil ésteres diferentes al combustible diesel, la cantidad de
éteres y cetonas . cuyos tamaños varían entre C y C , hollín producido durante la combus-
14
25
que se someten a combustión para tión del diesel es menor, por ende los
Los investigadores han considerado eventualmente producir dióxido de combustibles diesel oxigenados redu-
dos enfoques distintos, pero com- carbono y agua. cen las emisiones de este tipo .
plementarios, para entender como se
produce la combustión de los biocom- Los estudios de simulación con cadenas La combustión de los biocombustibles
bustibles. Hansen dice: El análisis específicas de metil ésteres resultaron no elimina la formación de especies
de la combustión en general es muy muy útiles para determinar la secuencia tóxicas, razón por lo cual Westbrook
difícil debido a la complejidad de la de la combustión del biodiesel . asegura: Durante la combustión de
actividad química y a la dinámica de los biocombustibles se generan nive-
los fluidos que se producen. Nosotros Una de las razones de este hallazgo es les significativos de especies tóxicas
elegimos un enfoque experimental en que las moléculas en el biodiesel son oxigenadas que derivan del oxígeno
el cual el proceso de combustión se todas orgánicas y de cadena lineal. No presente en el combustible. Algunos
simplifica mediante la premezcla de existen compuestos aromáticos en el ejemplos incluyen a los aldehídos
biocombustibles conocidos y molécu- biodiesel. como el formaldehído y el acetalde-
las orgánicas aún más simples con el hído, como así también otras especies
oxidante antes del frente de llama . Por el contrario, la combustión del como el metanol y la metil etil cetona.
diesel derivado del petróleo es mucho Los combustibles basados en petróleo
Hansen utilizó dos de las técnicas ana- más compleja. El diesel de petróleo no producen niveles más reducidos de las
líticas más importantes para un mejor sólo contiene hidrocarburos de cade- mencionadas especies tóxicas oxige-
conocimiento de las sustancias gene- nas lineales y ramificadas, sino tam- nadas y mayores cantidades de conta-
radas durante la combustión. bién hidrocarburos aromáticos. minantes de hidrocarburos puros como
por ejemplo el 1,3-butadieno .
Utilizamos diagnóstico láser y espec- En cuanto Hansen, él hizo estos
trometría de masa para conocer a comentarios: El diesel contiene miles Otro factor a considerar con respecto
fondo a las moléculas que se forman de especies químicas y su secuencia de a los biocombustibles es la presencia

A&G 85 • Tomo XXI • Vol. 4 • 640-643 • (2011) 641